用Abaqus做轴对称分析,其实是挺方便的一件事儿。首先得看看这个模型适不适合,只要你的几何形状、边界条件还有载荷都是沿着某条轴完全对称的,那么产生的位移和应力这些自然也就会是轴对称分布的。这时候用轴对称模型的好处就来了,不仅能把计算量大大减少,结果的精度还能保证,这简直就是效率跟准确性都有的双赢选择。 在开始建模之前,心里得有四条铁律。第一就是单元类型必须得选轴对称的那种,像CAX4R或者CAX8R,这些单元自带了缩减积分和抗小时钟控制的功能,专门就是为了环形坐标系设计的。第二是在Part模块里面画几何的时候,你只需要画半个模型就行了,系统会自动给你镜像生成完整的结构。第三是尽量给模型加均布载荷,别老给集中力,那样容易把网格弄得乱七八糟。第四是如果结构里有好几层介质的话,Property模块里一定要逐层把材料属性都给赋予了,千万别漏了。 具体操作步骤总共就分七步。第一步打开Abaqus/CAE,进到Part模块里用旋转或者拉伸命令画出轴承盖的一半轮廓,这时候系统就会自动把另一半镜像出来。第二步就是Property模块里面的活儿了,先把弹性模量、泊松比、密度这些材料卡片都建好,然后再建个Solid截面把这些卡片拖进去,最后把截面赋予轴承盖就行了。第三步到了Assembly模块基本没啥事干,因为已经对称了,默认状态下点确认就行。第四步是Step模块里设置Static分析步,增量步大小一般设成模型最大特征尺寸的十分之一到五分之一比较合适。第五步是Interaction模块也没啥特别要求了,默认不穿透就行。第六步给Load模块施加压力的时候只给右边一半就好,Abaqus会自动镜像到另一边去保证对称。最后一步是Mesh模块里面给内表面选个CAX4R单元,打开Hourglass控制就可以了。 提交Job跑计算之后打开Results看Mises应力云图就能看到效果了。红色的区域主要集中在螺栓孔边上,跟实际受力情况是完全一致的。